数字逻辑与数字系统设计第四章 作业及参考答案
P222
4-5 图4-105所示是用CMOS 边沿触发器和或非门组成的脉冲分频器。试画出在一系列CP 脉冲作用下Q 1、Q 2和F 的输出电压波形。设触发器的初始状态皆为0。
（a ） 2同步电路 （b ）异步电路 图4-105 习题4-5图
解：(a) n n Q Q 21+1= n n Q Q 11+2= n Q CD 12= n Q CP F 11+= (b) CP CP CP ==21 n n Q Q D D 2121+== n n Q Q F 212+=
4-7 试分析图4-106所示时序逻辑电路的逻辑功能，写出电路的驱动方程，状态方程和输出方程，画出电路的状态转换图，说明电路能否自启动。
图4-106
解：（1）电路的驱动方程：21Q X D = 212Q Q X D ?=
（2）电路状态方程：2111Q X D Q n ==+ 21212Q Q X D Q n ?==+
（3）电路输出方程：21Q Q X F = （4）列出状态转换真值表
（5）画出状态转换图
（6）由状态转换图可知，该电路可实现自启动功能。
P223
4-10 已知时序电路4-109所示。试分析该电路在C=1和C=0时电路逻辑功能。
解：（1）由图5-27列出驱动方程和状态方程
100==K J n
n
Q C CQ K J 0011+== n
n
n
n
Q Q C Q CQ K J 101022+==
C=1时，实现加法计数：
100==K J n
Q K J 011== n
n
Q Q K J 1022==
n n Q Q 01
=+ n n n n n Q Q Q Q Q 10101
1
+=+ n
n n n n n n Q Q Q Q Q Q Q 2102101
2
+=+
C=0时，实现减法计数：
100==K J n
Q K J 011== n
n
Q Q K J 1022==
n
n Q Q 0
1
=+n
n n n n Q Q Q Q Q 1
0101
1
+=+
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q 2102102102101
2
)(++=+=+
（2）根据状态列状态转换表如下
（3）分析逻辑功能
由状态转换表可知，该电路为同步二进制可逆计数器。C ＝1时，实现加法计数器；C=0时，实现减法计数器。根据上述公式计算得加法计数状态（C ＝1）和减法计算状态（C ＝0）转换表，如表2所示。
P224
4-13 用D 触发器和门电路设计1个同步十一进制加法计数器，并检查设计的电路能否自启动。 解：（1）根据n n M 221≤<-同步11进制计数器需选4个D 触发器，其状态转换图如图4所示：
图4
（2）根据状态转换图列出次态卡诺图：
（3）根据次态卡诺图得到状态方程： 由Q 4的卡诺图得： n
n n n n n Q Q Q Q Q Q 123241
4
+=+
2n
n
n
n
n
n Q Q Q Q Q Q 124211
2
+=+
由Q 3的卡诺图得：
n
n n n n n n n n n n Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q 3
1231123231
3
)(⊕=++=+
由Q 1的卡诺图得：
n
n
n
n
n Q Q Q Q Q 14211
1
+=+
由F 的卡诺图得：
n
n
Q Q F 42=
（4）根据D 触发器的特征方程得出驱动方程：
1
4
4+=n Q D ，133+=n Q D ，122+=n Q D ，111+=n Q D
（5）根据驱动方程画出逻辑电路如图5所示。
图5 十一进制计数器电路图
（6）验证设计的正确性：
将0000作为初状态，代入状态方程中依次计算次态值如下表所列。
（7）检查自启动功能：由上表可得电路能进入有效循环态，因此能自启动。
P224
4-19 图4-114所示电路是由两片同步十进制计数器74160组成的计数器，试分析是多少进制计数器，两片之间是几进制。
图4-114
解：U1构成M=10（0～9）的十进制计数器，U2和非门构成M＝9（1～9）计数器，U1、U2共用一个时钟CP，U1的进位输出与U2的计数使能端ENP和ENT连接在一起；因此，当U1输入第9个脉冲时，U1的进位RCO输出为1，第10个脉冲到来时，U2计数值加1，U1复位为0。当计数输出等于90时，下一个脉冲到来时U1、U2的输出均为0001，其中U1属于自然计数从0～1，U2则是进位RCO输出经过非门反相产生置数有效电平加至LOAD端，使输入端预置的0001送至输出端。因此该计数器的计数范围为11～90，即该计数器属于M = 80的计数器。
数字系统设计试卷2012A卷
中国矿业大学2012～2013学年第一学期 《数字系统设计基础》试卷（A）卷 考试时间：100 分钟考试方式：闭卷 学院_________班级_____________姓名___________学号____________ 一、选择题（20分，每题2分） 1.不完整的IF语句，其综合结果可实现：_________ A. 三态控制电路 B. 条件相或的逻辑电路 C. 双向控制电路 D. 时序逻辑电路 2．关于进程语句说法错误的是_________ A. PROCESS为一无限循环语句(执行状态、等待状态) B. PROCESS中的顺序语句具有明显的顺序/并行运行双重性 C. 进程必须由敏感信号的变化来启动 D. 变量是多个进程间的通信线 3、对于VHDL以下几种说法错误的是___________ A. VHDL程序中的实体部分是对元件和外部电路之间的接口进行的描述，可以看成是定义 元件的引脚 B. 一个完整的VHDL程序总是由库说明部分、实体和结构体等三部分构成 C. VHDL程序中是区分大小写的 D.结构体描述元件内部结构和逻辑功能 4.一个设计实体（电路模块）包括实体与结构体两部分，实体描述___________。 A. 实体与结构体之间的连接关系； B. 器件的内部功能； C. 实体使用的库文件； D. 器件外部可见特性如端口的数目、方向等 5. 组合逻辑电路中的毛刺信号是由于______引起的。 A. 电路中存在延迟 B.电路不是最简 C. 电路有多个输出 D.电路中使用不同的门电路 6. 下列关于临界路径说法正确的是___________ A. 临界路径与系统的工作速度无关 B. 临界路径减小有助于缩小电路规模 C. 临界路径减小有助于降低功耗 D. 临界路径是从系统输入到输出的各条路径中信号通过时间最长的那条路径 7. 关于FPGA和CPLD的区别说法正确的是___________ A. CPLD 更适合完成各种算法和组合逻辑，FPGA 更适合于完成时序逻辑
数字逻辑第四章
第四章组合逻辑电路 ---------------------------------------------------------------------------- 1 : 在组合电路中，任意时刻的输出与 A:该时刻的输入无关，与电路的原来状态有 B:该时刻的输入有关，与电路的原来状态有关 C:该时刻的输入无关，与电路的原来状态无关 D:该时刻的输入有关，与电路的原来状态无关 您选择的答案: 正确答案：D 知识点：组合逻辑电路的特点：组合逻辑电路中，任意时刻的输出仅仅取决于该时刻的输入，与电路原来的状态无关 ---------------------------------------------------------------------------- 2 : 编码器的逻辑功能是将 A:输入的高、低电平编成对应输出的高、低电平 B:输入的二进制代码编成对应输出的高、低电平 C:输入的高、低电平编成对应输出的二进制代码 D:输入的二进制代码编成对应输出的二进制代码 您选择的答案: 正确答案：C 知识点：在二值逻辑电路中，编码器的逻辑功能是将输入的每一个高、低电平信号编成一个对应的二进制代码 ---------------------------------------------------------------------------- 3 : 对于普通编码器和优先编码器下面的说法正确的是 A:普通编码器和优先编码器都允许输入多个编码信号 B:普通编码器和优先编码器都只允许输入一个编码信号 C:普通编码器只允许输入一个编码信号，优先编码器允许输入多个编码信号 D:普通编码器允许输入多个编码信号，优先编码器只允许输入一个编码信号 您选择的答案: 正确答案：C 知识点：在普通编码器中，任何时刻只允许输入一个编码信号，否则输出将发生混乱；优先编码器在设计时已将所有的输入信号按优先顺序排了队，当几个输入信号同时出现时，只对其中优先权最高的一个进行编码，所以允许同时输入两个以上的编码信号 ---------------------------------------------------------------------------- 4 : 8线—3线优先编码器74HC148输入端I1’、I5’同时有效时输出二进制数为 A:101 B:100 C:001 D:010 您选择的答案: 正确答案：D
verilog数字系统设计教程习题答案
verilog 数字系统设计教程习题答案第二章 HDL 既是一种行为描述语言，也是一种结构描述语言。如果按照一定的规则和风格编写代码，就可以将功能行为模块通过工具自动转化为门级互联的结构模块。这意味着利用Verilog 语言所提供的功能，就可以构造一个模块间的清晰结构来描述复杂的大型设计，并对所需的逻辑电路进行严格的设计。 2.模块的基本结构由关键词module和endmodule构成。 3.一个复杂电路系统的完整Verilog HDL 模型是由若干个Verilog HDL模块构成的，每一个模块又可以由若干个子模块构成。其中有些模块需要综合成具体电路，而有些模块只是与用户所设计的模块交互的现存电路或激励信号源。利用Verilog HDL语言结构所提供的这种功能就可以构造一个模块间的清晰层次结构来描述极其复杂的大型设计，并对所作设计的逻辑电路进行严格的验证。 HDL和VHDL乍为描述硬件电路设计的语言，其共同的特点在于：能形式化地抽象表示电路的结构和行为、支持逻辑设计中层次与领域的描述、可借用高级语言的精巧结构来简化电路的描述、具有电路仿真与验证机制以保证设计的正确性、支持电路描述由高层到低层的综合转换、硬件描述与实现工艺无关（有关工艺参数可通过语言提供的属性包括进去）、便于文档管理、易于理解和设计重用。 5.不是
6.将用行为和功能层次表达的电子系统转换为低层次的便于具体实现的模块组合装配的过程。 7.综合工具可以把HDL变成门级网表。这方面Synopsys工具占有较大的优势，它的Design Compile 是作为一个综合的工业标准，它还有另外一个产品叫Behavior Compiler ，可以提供更高级的综合。 另外最近美国又出了一个软件叫Ambit ，据说比Synopsys 的软件更有效，可以综合50万门的电路，速度更快。今年初Ambit 被Cadence 公司收购，为此Cade nee放弃了它原来的综合软件Syn ergy。随着FPGA 设计的规模越来越大，各EDA公司又开发了用于FPGA设计的综合软件，比较有名的有：Sy nopsys 的FPGAExpress，Cade nee 的Syn plity ，Mentor的Leonardo，这三家的FPGA综合软件占了市场的绝大部分。 8.整个综合过程就是将设计者在EDA平台上编辑输入的HDL文本、原理图或状态图形描述，依据给定的硬件结构组件和约束控制条件 进行编译、优化、转换和综合，最终获得门级电路甚至更底层的电路描述网表文件。用于适配，适配将由综合器产生的网表文件配置于指定的目标器件中，使之产生最终的下载文件，如JEDEC Jam格式的 文件 9.在FPGA设计中，仿真一般分为功能仿真（前仿真）和时序仿真（后仿真）。功能仿真又叫逻辑仿真，是指在不考虑器件延时和布线延时的理想情况下对源代码进行逻辑功能的验证；而时序仿真是在布局布线后进行，它与
数字逻辑课程三套作业及答案
数字逻辑课程三套作业及答 案 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
数字逻辑课程作业_A 一、单选题。 1.(4分)如图x1-229 （D）。 A. (A) B. (B) C. (C) D. (D) 知识点：第五章 解析第五章译码器 2.(4分)如图x1-82 （C）。 A. (A) B. (B) C. (C) D. (D) 知识点：第二章 解析第二章其他复合逻辑运算及描述 3.(4分)N个触发器可以构成最大计数长度（进制数）为（D）的计数器。 A. N B. 2N C. N2次方 D. 2N次方 知识点：第九章 解析第九章计数器
4.(4分)n个触发器构成的扭环型计数器中，无效状态有（D）个。 A. A． n B. B.2n C. C．2n－1 D. D．2n-2n 知识点：第九章 解析第九章集成计数器 5.(4分)如图x1-293 （A）。 A. (A) B. (B) C. (C) D. (D) 知识点：第十一章 解析第十一章数字系统概述 6.(4分)如图x1-317 （D）。 A. (A) B. (B) C. (C) D. (D)
知识点：第二章 解析第二章其他复合逻辑运算及描述 7.(4分)EPROM是指（C）。 A. A、随机读写存储器 B. B、只读存储器 C. C、光可擦除电可编程只读存储器 D. D、电可擦可编程只读存储器 知识点：第十章 解析第十章只读存储器 8.(4分)如图x1-407 （B）。 A. (A) B. (B) C. (C) D. (D) 知识点：第十一章 解析第十一章数字系统概述 9.(4分)为实现将JK触发器转换为D触发器，应使（A）。
数字逻辑和设计基础 期末复习题
1、采用3-8线译码器74LS138和门电路构成的逻辑电路如图所示，请对该电路进行分析，写出输出方程，并化解为最简与-或式。（10分） 1、解：分析此图，可知：F1=0134m m m m +++， F2=4567m m m m +++ 化简过程：由卡诺图及公式化简均可，此处略 化简得：1F A C BC =+（2分） 2F A = 2.已知逻辑函数： F ABC ABC ABC ABC ABC =++++，试用一片4选1数据选择器和门电路实现该逻辑函数，要求采用代数法，写出设计全过程，并画出电路图。 （10分） A 1 ST Y D 0D 1D 2D 3 A 0 ① 写出逻辑函数F 的表达式（2分） ==F A B C AB C ABC A BC ABC A B C AB C C A BC ABC A B C AB A BC ABC =+++++++++++（） ② 写出4选1数据选择器输出端逻辑函数Y 的表达式（2分） 100101102103Y A A D A A D A A D A A D =+++ ③令 10A A A ==、B ，比较F 和Y 两式可得： （2分）
01231D C D D D C ==== ④ 根据上式画出的逻辑图。（4分） 五、 画出下列各触发器Q 端的波形：（设Q n = 0）(10 分，每小题5 分) 1、已知JK 触发器输入信号J 和K 、时钟脉冲CP 、异步置位端D R 和D S 的波形如下图 所示，试画出触发器输出端Q 的波形，设初始状态为0。（5分） Q CP J S D D K J 2、下图由边沿D 触发器构成的触发器电路，设其初始状态为0。输入信号如右 图所示，试画出Q 端的输出波形。（5分） CP Q D R D
《verilog_数字系统设计课程》(第二版)思考题答案
Verilog数字系统设计教程思考题答案 绪论 1.什么是信号处理电路？它通常由哪两大部分组成？ 信号处理电路是进行一些复杂的数字运算和数据处理，并且又有实时响应要求的电路。它通常有高速数据通道接口和高速算法电路两大部分组成。 2.为什么要设计专用的信号处理电路？ 因为有的数字信号处理对时间的要求非常苛刻，以至于用高速的通用处理器也无法在规定的时间内完成必要的运算。通用微处理器芯片是为一般目的而设计的，运算的步骤必须通过程序编译后生成的机器码指令加载到存储器中，然后在微处理器芯片控制下，按时钟的节拍，逐条取出指令分析指令和执行指令，直到程序的结束。微处理器芯片中的内部总线和运算部件也是为通用目的而设计，即使是专为信号处理而设计的通用微处理器，因为它的通用性也不可能为某一特殊的算法来设计一系列的专用的运算电路而且其内部总线的宽度也不能随便的改变，只有通过改变程序，才能实现这个特殊的算法，因而其算法速度也受到限制所以要设计专用的信号处理电路。 3.什么是实时处理系统？ 实时处理系统是具有实时响应的处理系统。 4.为什么要用硬件描述语言来设计复杂的算法逻辑电路？ 因为现代复杂数字逻辑系统的设计都是借助于EDA工具完成的，无论电路系统的仿真和综合都需要掌握硬件描述语言。 5.能不能完全用C语言来代替硬件描述语言进行算法逻辑电路的设计？ 不能，因为基础算法的描述和验证通常用C语言来做。如果要设计一个专用的电路来进行这种对速度有要求的实时数据处理，除了以上C语言外，还须编写硬件描述语言程序进行仿真以便从电路结构上保证算法能在规定的时间内完成，并能通过与前端和后端的设备接口正确无误地交换数据。 6.为什么在算法逻辑电路的设计中需要用C语言和硬件描述语言配合使用来提 高设计效率？ 首先C语言很灵活，查错功能强，还可以通过PLI编写自己的系统任务，并直接与硬件仿真器结合使用。C语言是目前世界上应用最为广泛的一种编程语言，因而C程序的设计环境比Verilog HDL更完整，此外，C语言有可靠地编译环境，语法完备，缺陷缺少，应用于许多的领域。比较起来，Verilog语言只是针对硬件描述的，在别处使用并不方便。而用Verilog的仿真，综合，查错等大部分软件都是商业软件，与C语言相比缺乏长期大量的使用，可靠性较差，亦有很多缺陷。所以只有在C语言的配合使用下,Verilog才能更好地发挥作用。C 语言与Verilog HDL语言相辅相成，互相配合使用。这就是即利用C语言的完整性又要结合Verilog对硬件描述的精确性，来更快更好地设计出符合性能要求的
数字逻辑_习题四_答案
习题四部分习题参考答案 4.1 将下列函数简化，并用与非门和或非门画出逻辑电路图。& （3）C B C A D C A B A D C B A F +++=),,,( 解：化简得F=C B C A B A ++ F 的与非式为：F=C B C A B A ?? ，逻辑电路图如图1所示。 F 的或非式为：F=C B A C B A C B A ABC F +++++=+=，逻辑电路 图如图2所示。 图1 图2 4.3分析图4.59所示的逻辑电路图，并说明其逻辑功能。 解：（1）由逻辑电路图写出逻辑表达式并化简可得： D C D B D C D B F D BC D C B D C A D BC D C B D C A F CD ABD CD ABD F +=?=++=??=+=?=012 （2）根据逻辑表达式，其逻辑功能如表所示。 1 C 1 & 1 & & & & & & A B ≥1 0 ≥1 ≥1 ≥1 A C B ≥1 ≥1 F
由真值表可知，DCBA 表示的二进制数，当该值小于等于5，F0＝1，当当该值小于等于10，大于5，F1＝1，当该值小于等于15，大于10，F2=1。 4.4 试分析图4.60 所示的码制转换电路的工作原理 答：①写出逻辑表达式 001G B B =⊕ 112G B B =⊕ 223G B B =⊕ 33G B = D C B A F2 F1 F0 输 入 输 出 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0
数字逻辑考试答案
中国石油大学（北京）远程教育学院 《数字逻辑》期末复习题 一、单项选择题 1. TTL 门电路输入端悬空时，应视为( A ) A. 高电平 B. 低电平 C. 不定 D. 高阻 2. 最小项D C B A 的逻辑相邻项是（ D ） A ．ABCD B ．D B C A C ．C D AB D ．BCD A 3. 全加器中向高位的进位1+i C 为( D ) A. i i i C B A ⊕⊕ B.i i i i i C B A B A )(⊕+ C.i i i C B A ++ D.i i i B C A )(⊕ 4. 一片十六选一数据选择器，它应有（ A ）位地址输入变量 A. 4 B. 5 C. 10 D. 16 5. 欲对78个信息以二进制代码表示，则最少需要（ B ）位二进制码 A. 4 B. 7 C. 78 D. 10 6. 十进制数25用8421BCD 码表示为（B ） 101 0101 7. 常用的BCD 码有（C ） A:奇偶校验码 B:格雷码 C:8421码 D:ASCII 码 8. 已知Y A AB AB =++,下列结果中正确的是（C ） A:Y=A B:Y=B C:Y=A+B D: Y A B =+ 9. 下列说法不正确的是（ D ） A:同一个逻辑函数的不同描述方法之间可相互转换 B:任何一个逻辑函数都可以化成最小项之和的标准形式 C:具有逻辑相邻性的两个最小项都可以合并为一项 D:任一逻辑函数的最简与或式形式是唯一的 10. 逻辑函数的真值表如下表所示，其最简与或式是（C ） A: ABC ABC ABC ++ B: ABC ABC ABC ++ C: BC AB + D: BC AC + 11．以下不是逻辑代数重要规则的是( D ) 。
数字逻辑课程三套作业及答案课案
数字逻辑课程作业_A 一、单选题。 1.(4分)如图x1-229 （D）。 A. (A) B. (B) C. (C) D. (D) 知识点：第五章 解析第五章译码器 2.(4分)如图x1-82 （C）。 A. (A) B. (B) C. (C) D. (D)
知识点：第二章 解析第二章其他复合逻辑运算及描述 3.(4分)N个触发器可以构成最大计数长度（进制数）为（D）的计数器。 A. N B. 2N C. N2次方 D. 2N次方 知识点：第九章 解析第九章计数器 4.(4分)n个触发器构成的扭环型计数器中，无效状态有（D）个。 A. A．n B. B.2n C. C．2n－1 D. D．2n-2n 知识点：第九章 解析第九章集成计数器 5.(4分)如图x1-293
（A）。 A. (A) B. (B) C. (C) D. (D) 知识点：第十一章 解析第十一章数字系统概述 6.(4分)如图x1-317 （D）。 A. (A) B. (B) C. (C) D. (D) 知识点：第二章 解析第二章其他复合逻辑运算及描述 7.(4分)EPROM是指（C）。 A. A、随机读写存储器
B. B、只读存储器 C. C、光可擦除电可编程只读存储器 D. D、电可擦可编程只读存储器 知识点：第十章 解析第十章只读存储器 8.(4分)如图x1-407 （B）。 A. (A) B. (B) C. (C) D. (D) 知识点：第十一章 解析第十一章数字系统概述 9.(4分)为实现将JK触发器转换为D触发器，应使（A）。 A. J=D,K=D非 B. B. K=D,J=D非 C. C.J=K=D D. D.J=K=D非
数字逻辑设计习题第4章
第4章 组合逻辑电路 4—1 分析下图所示电路的逻辑功能，写出输出的逻辑表达式，列出真值表，说明其逻辑功能。 4—2 逻辑电路如下图所示： 1、写出S 、C 、P 、L 的函数表达式； 2、当取S 和C 作为电路的输出时，此电路的逻辑功能是什么？ 4—3 下图是由三个全加器构成的电路，试写出其输出1F ，2F ，3F ，4F 的表达式。 123 B C Z
P和4—4 下图是由3线/8线译码器74LS138和与非门构成的电路，试写出 1 P的表达式，列出真值表，说明其逻辑功能。 2 Array 4—5使用74LS138 译码器及少量门电路对三台设备状态进行监控，由不同指示灯进行指示。当设备正常工作时，指示灯绿灯亮；当有一台设备出故障时，指示灯红灯亮；当有两台设备出故障时，指示灯黄灯亮；当有三台设备 出故障时，指示灯红灯和黄灯都亮。
4—6 下图4.6是由八选一数据选择器构成的电路，试写出当1G 0G 为各种不同的取值时的输出Y 的表达式。 4—7仿照全加器设计一个全减器，被减数为A ，减数为B ，低位来的借位为C ，差为D ，向上借一位为J 。 要求：1.写出真值表，写出D 与J 的表达式；2.用译码器74LS138和必要的基本门电路实现此电路；3.用双四选一数据选择器实现。 G A
4—8 设计一组合逻辑电路，输入为四位二进制码3B 2B 1B 0B ，当 3B 2B 1B 0B 是BCD8421码时输出1=Y ；否则0=Y 。列出真值表，写出 与或非表达式，用集电极开路门实现。 4—9 设计一个多功能组合数字电路，实现下表所示逻辑功能。表中1C 0C 为功能选择输入信号；A ，B 为输入变量；F 为输出。 1．列出真值表，写出F 的表达式； 2．用八选一数据选择器和门电路实现。
数字逻辑设计习题参考答案 (第2,3章)
数字逻辑设计 习题册 班级： 学号： 姓名： 哈尔滨工业大学（威海） 计算机科学与技术学院体系结构教研室
第2章 逻辑代数基础 2—1 填空 1．摩根定理表示为：=?B A ＿B A + ＿＿；=+B A ＿B A ?＿＿。 2. 函数表达式D C AB Y ++=，则其对偶式为='Y ＿D C B A ??+)(＿＿＿＿＿＿＿。 3．根据反演规则，若C D C B A Y +++=，则=Y C D C B A ?++)(。 4．函数式CD BC AB F ++=写成最小项之和的形式结果为 ()15,14,113,12,11,7,6,3∑m ， 写成最大项之积的形式结果为)10,9,8,5,4,2,1,0(∏M 。 5. （33.33）10 =（100001.0101 ）2 =（ 41.2 ）8 =（ 21.5 ）16 2—2 证明 1．证明公式()()A BC A B A C +=++成立。 2．证明此公式B A B A A +=+成立。 3．证明此公式)()()()()(C A B A C B C A B A +?+=+?+?+成立。 左边 (由分配律得) 右边 BC A BC B C A BC BA AC AA C A B A +=+++=+++=++)1())((B A A A B B B A B A B A AB AB B A B A AB B A B B A +=+++=+++=++=++=)()()(AC BC A B C A AC B C A C B B A ++=+?+=+ ?+?+=)()()()()(AC BC A B BC A B AC A A ++=+++=
数字逻辑第一章课后答案
（1）（1011.10101）2 =（13.52）8=（0B.A8）16=（11.65625）10 （2）（1110.11001）2 =（16.62）8=（0E.C8）16=（14.78125）10 （3）（110110.111）2 =（66.7）8=（36.E ）16=（54.875）10 （4）（10101.0011）2 =（25.14）8=（15.3）16=（21.1875）10 1-2 （1）（105.625）10 =（1101001.101）2=（69.A ）16 （2）（27/64）10 =（0.011011）2=（0.6C ）16 （3）（37.4）10 =（100101. 01100110）2=（25.66）16 （4）（42.375）10 =（101010. 011）2=（2A.6）16 （5）（62/128）10 =（0.0111110）2=（0.7C ）16 （6）（9.46）10 =（1001. 01110101）2=（9.75）16 1-3 （1）（AB.7）16 =（10101011. 0111）2=（171.4375）10 （2）（3A.D ）16 =（111010. 1101）2=（58.8125）10 （3）（5F.C8）16 =（1011111. 11001）2=（95.78125）10 （4）（2E.9）16 =（101110. 1001）2=（46.5625）10 1-4 （1）真值表 （2）真值表 逻辑函数表达式： 逻辑函数表达式： 1-5 （1）反函数： 对偶函数： （2）反函数： 对偶函数： （3）反函数： 对偶函数： （4）反函数： 对偶函数： AB BC F +++??=ABCD D C AB D C B A D C B A D BC A D C B A CD B A D C B A F +?++?++?+?+???=ABC C A B A A C B A F =?+=+?+=)()(A C B A F +?+=)('C B A C B A B A C B A B A F )()()()(⊕=??+?=?+?+=C B A B A F ?+?+=)()('))()(())((E D B C A C B A F ++?+??+=))()(()(B ++?+?++=))()(())(('E D B C A C B A F ++?+??+=) ()('D C A C B A C A F ++?+++?=D C A ??+?=)()(D C A C B A C A F ++?+++?=
数字逻辑设计及应用 本科1 答案
1 电子科技大学网络教育考卷（A 卷） (20 年至20 学年度第 学期) 考试时间 年 月 日(120分钟) 课程 数字逻辑设计及应用（本科） 教师签名_____ 一、填空题(每空1分，共20分) 1、请完成如下的进制转换：22.7510= 10110.11 2= 26.6 8= 16.C 16； 2、F6.A 16= 246.625 10= 0010 0100 0110.0110 0010 0101 8421BCD = 0101 0111 1001.1001 0101 1000 余3码 3、-9910的8位（包括符号位）二进制原码是 11100011 ，8位二进制反码是 10011100 ，8位二进制补码是 10011101 ； 4、请问逻辑F=A /B+(CD)/+BE /的反函数F /= A C D E CD B /+ ； 解： ACDE CD B CDE B ACDE CD B CD AB ) E B (CD )B A ()BE )CD (B A ( F ///////////+=+++=+??+=++= 5、F(A,B,C)=Σm （2,4,6）=ПM( 0,1,3,4,7 )； 6、请问图1-6所完成的逻辑是Y= A ⊕B ； 解：通过真值表可以可到该逻辑： 7、74148器件是一个3-8编码器，它采用的编码方式是 优先编码 或 数大优先编码 ； 8、74283器件是一个4位全加器，它的内部逻辑电路与串行加法器不同，采用的是 超前进位 或 先行进位 方法来实现全加逻辑。 9、如果一个与或逻辑电路的函数式为：)C B )(B A (Y / / ++=，该逻辑存在静态冒险，现通过添加冗余项的方式来消除该冒险，则该冗余项为 （A /+C ） ； 10、请写出JK 触发器的特性方程：* Q = JQ /+K /Q ； 11、请写出T 触发器的特性方程：*Q = T ⊕Q 或者TQ /+T /Q ； 12、请写出D 触发器的特性方程：*Q = D ； 13、请写出SR 触发器的特性方程：*Q = S+R /Q ； 14、如果某组合逻辑的输入信号的个数为55个，则需要 6 位的输入编码来实现该逻辑。 解：采用的公式应该是log 255，向上取整 二、选择题（每题1分，共10分） 1、下面有关带符号的二进制运算，描述正确的是，其中X 是被加数，Y 是加数，S 为和： ①. [X]原码+[Y]原码=[S]原码 ②. [X]补码+[Y]补码=[S]补码 ③. [X]反码+[Y]反码=[S]反码 ④. [X]原码+[Y]原码=[S]补码 2、逻辑函数式AC+ABCD+ACD /+A /C= ①. AC ②. C ③. A ④. ABCD 3、请问F=A ⊕B 的对偶式=D F ①. A+B ②. A ⊙B ③. AB ④. AB /+A /B 4、已知门电路的电平参数如下：，，，，V 8.0V V 0.2V V 5.0V V 7.2V max IL min IH max O L min O H ====请问其高电平的噪声容限为： ①.2.2V ②.1.2V ③.0.7V ④.0.3V 5、下面描述方法，对于一个组合逻辑而言，具备唯一性的是： ①.逻辑函数式 ②.真值表 ③.卡诺图 ④.逻辑电路图 6、下面电路中，属于时序逻辑电路的是： ①.移位寄存器 ②.多人表决电路 ③.比较器 ④.码制变换器 7、一个D 触发器的驱动方程为Q X D ⊕=，则其逻辑功能与以下哪种触发器相同： ①. JK 触发器 ②. SR 触发器 ③. D 触发器 ④. T 触发器 8、n 位环形计数器，其计数循环圈中的状态个（模）数为： ①.n 个 ②.2n 个 ③.2n 个 ④.2n -1个 9、n 位扭环计数器，其计数循环圈中的状态个（模）数为： ①.n 个 ②.2n 个 ③.2n 个 ④.2n -1个 10、如果用JK 触发器来实现T 触发器，则JK 触发器的驱动端需要做如下的连接： ①.J=K=0 ②.J=K=T ③.J=T;K=T ’ ④.J=T ’;K=T 三、判断题（每题1分，共10分） 1、CMOS 集成逻辑OD 门，可以用以线与操作；（√ ） 2、三态门的附加控制端输入无效时，其输出也无效；（ Х ） 3、三态门的三个状态分别为高电平、低电平和高阻态；（√ ） 4、施密特触发输入的门电路，当输入从高电平变换到低电平，和从低电平变换到高电平，它的输出变化轨迹相 姓名__________________ 专业名称__________________ 班号________________学号__________________教学中心_________________ …………………… …… … … … … …密………………… …… … … … … ……封……………… …… … … …线… … … …… … … …………………… 图1-6
数字逻辑第四章课后答案..
习题4解答 4-1 试用与非门设计实现函数F(A,B,C,D)=Σm(0,2,5,8,11,13,15)的组合逻辑电路。 解：首先用卡诺图对函数进行化简，然后变换成与非-与非表达式。 化简后的函数 4-2 试用逻辑门设计三变量的奇数判别电路。若输入变量中1的个数为奇数时，输出为1，否则输出为0。 解：本题的函数不能化简，但可以变换成异或表达式，使电路实现最简。 真值表：逻辑函数表达式： C B A C B A C B A C B A Y? ? + ? ? + ? ? + ? ? = C B A⊕ ⊕ =) ( ACD D C B D B A D C B ACD D C B D B A D C B ACD D C B D B A D C B F ? ? ? ? ? ? ? = + + ? ? + ? ? = + + ? ? + ? ? = 逻辑图 B A C D F
4-3 用与非门设计四变量多数表决电路。当输入变量A 、B 、C 、D 有三个或三个以上为1时输出为1，输入为其他状态时输出为0。 解： 真值表： 先用卡诺图化简，然后变换成与非-与非表达式： 逻辑函数表达式： 4-4 用门电路设计一个代码转换电路，输入为4位二进制代码，输出为 4位循环码。 解：首先根据所给问题列出真值表，然后用卡诺图化简逻辑函数，按照化简后的逻辑函数画逻辑图。 ACD BCD ABC ABD ACD BCD ABC ABD ACD BCD ABC ABD Y ???=+++=+++=逻辑图
真值表： 卡诺图化简： 化简后的逻辑函数： Y 1的卡诺图 Y 2的卡诺图 Y 3的卡诺图 Y 4的卡诺图 A Y =1B A B A B A Y ⊕=+=2C B C B C B Y ⊕=+=3D C D C D C Y ⊕=+=4Y Y 逻辑图
数字系统设计
东南大学自动化学院 《数字系统课程设计》 专业综合设计报告 姓名：_________________________ 学号: 专业：________________________ 实验室: 组别：______________________同组人员： 设计时间：年月日 评定成绩： _____________________ 审阅教师:
一.课程设计的目的与要求 二.原理设计 三.架构设计 四.方案实现与测试 五.分析与总结
专业综合设计的目的与要求（含设计指标） 主干道与乡村公路十字交叉路口在现代化的农村星罗棋布，为确保车辆安全、迅速地通过， 在交叉路口的每个入口处设置了红、绿、黄三色信号灯。红灯禁止通行；绿灯允许通行；黄 灯亮则给行驶中的车辆有时间行驶到禁行线之外。 主干道和乡村公路都安装了传感器， 检测 车辆通行情况，用于主干道的优先权控制。 设计任务与要求 （1）当乡村公路无车时，始终保持乡村公路红灯亮，主干道绿灯亮。 （2）当乡村公路有车时，而主干道通车时间已经超过它的最短通车时间时，禁止主干道通 行，让乡村公路通行。主干道最短通车时间为 25s 。 （3）当乡村公路和主干道都有车时，按主干道通车 25s ，乡村公路通车 16s 交替进行。 （ 4）不论主干道情况如何，乡村公路通车最长时间为 16s 。 （5）在每次由绿灯亮变成红灯亮的转换过程中间，要亮 5s 时间的黄灯作为过渡。 （6）用开关代替传感器作为检测车辆是否到来的信号。用红、绿、黄三种颜色的发光二极 管作交通灯。 要求显示时间，倒计时。 . 原理设计（或基本原理） HDL 语言，用ONEHOTI 犬态机编码表示交通灯控制器的四个状态（状态 0010，状态三： 0100，状态四： 1000）： 设置两个外部控制条件：重置（ set ）；乡村干道是否有车（ c —— c=1 表示无车； c=0 表示有 车） 设置一个内部控制条件： 时间是否计满 （ state —— state=0 表示计数完成； state=1 表示计 数没有完成） 本设计采用 Verilog ： 0001，状态二： 主干道红灯，显示 5 秒；乡村干道黄灯，显示 5 秒——（ 0001） 主干道红灯，显示 21 秒；乡村干道绿灯，显示 16 秒——（ 0010） 主干道黄灯，显示 5 秒；乡村干道红灯，显示 5 秒——（ 0100） 主干道绿灯，显示 25 秒；乡村干道红灯，显示 30 秒——（ 1000）
数电第4章习题解答张克农版 2
97 4章课后习题解答 4.1 根据图题4.1中输入信号R 、S 的波形，画出图4.2.1中的基本RS 锁存器的状态变化波形。 [解]见图解4.1中Q 、Q 的波形。 4.2 根据图题4.2所给的时钟脉冲波形及输入信号R 、S 的波形，画出图4.2.6中时钟控制RS 锁存器输出Q 的波形。 [解]见图解4.2中Q 、Q 的波形。 4.3 主从JK 触发器电路结构如图题4.3.1(a)所示，设初态为0，已知CP 、J 、K 和R 的波形如图题4.3所示，试画出Q A 、Q B 的波形。 [解]见图解4.3中Q A 、Q B 的波形。 4.4 图题4.4中各触发器的初始状态Q =0，试画出在触发脉冲CP 作用下各触发器Q 端的电压波形。 [解]见图解4.4中Q 1~Q 8的波形。 图题、解4.1 图题、解 4.2 图题、解4.3
98 4.5画出图题4.5中Q 的波形（忽略触发器的传输延迟时间）。 [解]见图解4.5中Q 的波形。 4.6分别画出图题4.6 (a)、(b)中Q 的波形（忽略触发器的传输延迟时间，假定触发器的 初始状态为0）。 【解】见图解4.6中Q 的波形。 图题、解 4.4 图题、解4.5 图题 4.6
99 (a) (a) (b) 图解4.6 4.7 图题4.7所示为各种边沿触发器，已知CP 、A 和B 的波形，试画出对应的Q 的波形。（假定触发器的初始状态为0）。 【解】Q 1、Q 2、Q 3、Q 4的波形见图解4.7所示。 图题 4.7
100 图解4.7 4.8 试画出图题4.8中P 的波形（忽略触发器的传输延迟时间）。 【解】P 的波形见图解4.8所示。 图解4.8 4.9 试分析图题4.9所示引入转换电路（在虚线框内）后，整个触发器电路的逻辑功能。 图题 4.8
数字逻辑课本习题答案
习题五 1. 简述时序逻辑电路与组合逻辑电路的主要区别。 解答 组合逻辑电路:若逻辑电路在任何时刻产生的稳定输出值仅仅取决于该时刻各输入值的组合，而与过去的输入值无关，则称为组合逻辑电路。组合电路具有如下特征： ①由逻辑门电路组成，不包含任何记忆元件； ②信号是单向传输的，不存在任何反馈回路。 时序逻辑电路:若逻辑电路在任何时刻产生的稳定输出信号不仅与电路该时刻的输入信号有关，还与电路过去的输入信号有关，则称为时序逻辑电路。时序逻辑电路具有如下特征： ○1电路由组合电路和存储电路组成，具有对过去输入进行记忆的功能； ○2电路中包含反馈回路，通过反馈使电路功能与“时序”相关； ○3电路的输出由电路当时的输入和状态(过去的输入)共同决定。 2. 作出与表1所示状态表对应的状态图。 表1 状态表 现态y2 y1 次态y2 ( n+1)y1(n+1) /输出Z x2x1=00x2x1=01x2x1=11x2x1=10 A B C D B/0 B/0 C/0 A/0 B/0 C/1 B/0 A/1 A/1 A/0 D/0 C/0 B/0 D/1 A/0 C/0
解答 根据表1所示状态表可作出对应的状态图如图1所示。 图1 3. 已知状态图如图2所示，输入序列为x=，设初始状态为A，求状态和输出响应序列。 图2 解答 状态响应序列：A A B C B B C B 输出响应序列：0 0 0 0 1 0 0 1
4. 分析图3所示逻辑电路。假定电路初始状态为“00”，说明该电路逻辑 功能 。 图 3 解答 ○1 根据电路图可写出输出函数和激励函数表达式为 x K x,J ,x K ,xy J y xy Z 111121 2===== ○2 根据输出函数、激励函数表达式和JK 触发器功能表可作出状态表如表2所示， 状态图如图4所示。 表2 图4 现态 y 2 y 1 次态 y 2( n+1)y 1(n+1)/输出Z x=0 x=1 00 01 10 11 00/0 00/0 00/0 00/0 01/0 11/0 11/0 11/1
数字电路第8章 数字系统设计基础-习题答案
第8章数字系统设计基础 8.1 数字系统在逻辑上可以划分成哪两个部分？其中哪一部分是数字系统的核心？ 解：数字系统在逻辑上可以划分成控制器和数据处理器两部分，控制器是数字系统的核心。 8.2 什么是数字系统的ASM图？它与一般的算法流程图有什么不同？ASM块的时序意义是什么？解：算法状态机（ASM）是数字系统控制过程的算法流程图。它与一般的算法流程图的区别为ASM 图表可表示事件的精确时间间隔序列，而一般的算法流程图只表示事件发生的先后序列，没有时间概念。ASM块的时序意义是一个ASM块内的操作是在一个CLK脉冲作用下完成的。 8.3 某数字系统，在T0状态下，下一个CLK到，完成无条件操作：寄存器R←1010，状态由T0→ T1。在T1状态下，下一个CLK到，完成无条件操作：R左移，若外输入X=0，则完成条件操作：计数器A←A+1，状态由T1→T2；若X=1，状态由T1→T3。画出该系统的ASM图。 解：ASM图表如图所示 8.4 一个数字系统在T1状态下，若启动信号C=0，则保持T1状态不变；若C=1，则完成条件操作： A←N1，B←N2，状态由T1→T2。在T2状态下，下一个CLK到，完成无条件操作B←B?1，若M=0，则完成条件操作：P右移，状态由T2→T3；若M=1，状态由T2→T4→T1。画出该数字系统的ASM图。 解：ASM图表如图
8.5 控制器状态图如题图8.5所示，画出其等效的ASM图。 题图8.5 解：ASM图 8.6 设计一个数字系统，它有三个4位的寄存器X、Y、Z，并实现下列操作： ①启动信号S出现，传送两个4位二进制数N1、N2分别给寄存器X、Y； ② 如果X>Y，左移X的内容，并把结果传送给Z； ③如果X 数字电路与系统设计实验报告 班级： 学号： 姓名： 地点： 批次： 时间： 一．实验目的 通过基本门电路性能测试实验使学生掌握基本门电路的工作原理、门电路的外特性（IC门电路的引脚排列顺序，输入/输出电平要求等）；通过计算机仿真技术使学生掌握组合逻辑电路的设计方法，掌握触发器功能及其波形关系，掌握时序电路的设计方法，培养学生的实践动手能力和实验技能。 二．实验内容 ●实验一基本逻辑门电路实验 一、基本逻辑门电路性能（参数）测试 （一）实验目的 １.掌握TTL与非门、与或非门和异或门输入与输出之间的逻辑关系。 ２.熟悉TTL中、小规模集成电路的外型、管脚和使用方法。 （二）实验所用器件和仪表 ｌ.二输入四与非门74LS00 1片 ２.二输入四或非门74LS02 1片 ３.二输入四异或门74LS86 1片 （三）实验内容 １．测试二输入四与非门74LS00一个与非门的输入和输出之间的逻辑关系。 ２．测试二输入四或非门74LS02一个或非门的输入和输出之间的逻辑关系。 ３．测试二输入四异或门74LS86一个异或门的输入和输出之间的逻辑关系。（四）实验提示 １.将被测器件插入实验台上的１４芯插座中。 ２.将器件的引脚７与实验台的“地（GND）”连接，将器件的引脚１４与实验台的十5Ｖ连接。 ３.用实验台的电平开关输出作为被测器件的输入。拨动开关，则改变器件的输入电平。 ４.将被测器件的输出引脚与实验台上的电平指示灯(LED)连接。指示灯亮表示输出低电平（逻辑为０），指示灯灭表示输出高电平（逻辑为1）。 （五）实验接线图及实验结果 74LS00中包含４个二输入与非门，7402中包含４个二输入或非门，7486中包含４个二输入异或门，它们的引脚分配图见附录。下面各画出测试7400第一个逻辑门逻辑关系的接线图及测试结果。测试其它逻辑门时的接线图与之类似。测试时各器件的引脚７接地，引脚１４接十５Ｖ。图中的Ｋ1、Ｋ2接电平开关输出端，LED0是电平指示灯。 1、测试74LS00逻辑关系 2、测试74LS28逻辑关系 3、测试74LS86逻辑关系 输 入输 出引脚1 引脚3 引脚2LED0 L L L L H H H H 图1.1 测试74LS00逻辑关系接线图 表1.1 74LS00真值表 输 入输 出引脚2 引脚1 引脚3K1K2 L L L L H H H H 图1.2 测试74LS28逻辑关系接线图 表1.2 74LS28真值表数字系统设计报告